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안전 관리

63빌딩은 어떤 지진방재 시설을 갖추고 있나?

일본 대지진으로 우리나라에서도 빌딩과 아파트, 주택에 지진 방재 시설을 필수로 갖춰야 한다는 목소리들이 높아지고 있습니다. 물론 대부분의 고층 빌딩은 지진 방재시설을 갖추고 있습니다만, 이번 참사를 통해 다시 한 번 주의 깊게 안전을 살펴야 하겠습니다.

다들 알고 계시겠지만, 지진에 대해 간략하게 살펴보면서 이야기를 시작해 보죠.

1. 지진이란?
지구내부 어딘가에서 급격한 지각변동이 생겨 그충격에 의해 생긴 파동, 즉 지진파(seismic wave)가 지표면까지 전해져 지반을 진동시키는 것이다. 일반적으로 넓은 지역에서 거의 동시에 느껴진다. 마치 종을 쳤을 때 사방으로 울려퍼지는 음파와 같은 원리다.

2. 지진요소
1) 진원시(Original time) : 지진파는 일정 속도를 가지고 있기 때문에 거리에 비례하여 도착하게 되는데 지진파가 처음 발생한 시각을 말한다.
2) 진원(Hypocenter) : 암석의 파괴가 일어난 지점이다.
3) 진원역 : 일정한 넓이를 가진 지진의 영역. 진원은 진원역 중에서 최초에 지진파를 발생한 점, 즉 지진이 시작된 점으로 진원역의 중심에 해당되는 것은 아니다.
4) 진앙(Epicenter) : 진원의 바로 위 지표면의 지점이다.
5) 규모(Magnitude) : 얼마나 큰 지진인가? 지진 자체의 크기를 말한다. 미국의 지진학자인 리히터의 이름을 따서 리히터 스케일이라고도 한다.
6) 진 도 : 어떤 장소에서 나타난 지진동의 세기를 사람의 느낌이나, 주변의 물체 또는 구조물의 흔들림 정도를 통해 수치로 표현한 것이다. 진도는 지진의 규모, 진앙거리, 진원의 깊이에 따라 좌우될 뿐만 아니라 그지역의 지질구조와 구조물의 형태 및 인원현황에 따라 달리 평가되기도 한다.

진앙(거리), 진원(거리)의 설명도(FA : 진원, AB : 진앙거리)

지구 내부구조


3. 판구조론(Plate tectonics)이론
현재 일본 지진의 원인으로 이야기되는 것이 바로 판구조론입니다. 판구조론은 대륙의 판이 이동하는 것을 말하는데, 이로 인해 판과 판 사이에 위치한 경계부위는 저항을 받아 지진이 생긴다는 이론입니다. 판구조론에 따르면 표층이라고도 하는 수십km 혹은 그 이상의 두께를 가진 암석권은 유라시아판, 태평양판, 북미판 등 10여개의 판으로 나뉘어져 있는데, 이들은 각각 서로 부딪치거나 밀고 때로는 서로 포개지면서 각각 매년 수cm 정도의 속도로 점성이 있는 맨틀위를 제각기 이동하고 있다고 합니다.
지진이 발생하기 쉬운 지역은 보통 판경계(interplate) 부근이지만, 판내부(intraplate)에서도 종종 지진이 발생하고 있지요. 일본의 지진은 대부분 태평양쪽에서 발생하고 있는데, 이것은 판경계지진으로 태평양판과 필리핀판이 유라시아판 밑으로 충돌·침강하고 있기 때문입니다.  <참조 : 한국지진공학회>

지구를 둘러싼 판구조도


☞ 그럼  여의도에 위치한 63빌딩 내에 설치되어 있는 지진계에 대해 같이 알아보기 위해 출발해 볼까요. 출~~~발!


63빌딩 내 설치된 지진계

63빌딩에 설치되어져 있는 지진계는 일본 최대의 지진계 메어커 AKASHI(미쓰도요계열) DAS-314B 제품이 설치되어 있답니다. AKASHI 는 진동기술을 기반으로한 진동시험기, 경도계, 지진계등을 전문으로 생산하는 회사이죠.


지진표시계

지진을 감지, 표시하여 주는 지진표시계


1980년대 63빌딩은 설계,공사 시 진도 7도에 견딜 수 있는 건축물의 내진설계와 함께 지진을 감지할 수 있는 지진계를 설치해 지진에 대비했습니다. 이 지진표시계는 빌딩 내 4곳(지하층, 중층1, 중층2, 최상층 4곳)에 써보형 가속도계 수평(2성분)을 내장한 감진기를 설치하고, 지진 시 각층의 수평 최대 가속도치를 종합센터의 지진표시계 PANEL 에 표시하며, 감진시각(월,일,시,분.초) 및 각층의 최대가속치를 표시부에 내장한 프린터에 인자하여 출력물을 확인할수도 있도록 되어있답니다. 또한, 지하층에 설치된 검진기와 기계식 제어용 지진계(ASA-1S)동작과의 AND로 제어신호 40,80 GAL의 2단계를 출력시키도록 되어 있답니다. 빌딩 내 엘리베이터는 강풍과 지진 시 단계별 제어가 가능하도록 설계되어 있죠.


지진검지용 검진기

지진 관측시스템


6. 지진계 동작원리

1) 기계식 제어용 지진계
본기의 감진부는 지진 진동의 가속도(수평성분)에 비례해서 움직이고, 가속도가 설정치 (40GAL)이상이 되면 접점이 닫혀 제어신호를 발신함.
2) 감진기
수평직교 2성분으로 이루어진 써보형 가속도계에 의하여 지진 진동에 비례된 전압을 출력함.
3) 제어부
각 층에 설치된 감진기로 부터 수신한 전기신호을 디지털 신호로 변화하여 최대가속도치 표시와 경보출력. 또, 기계식 제어용 지진계의 동작신호와 AND 회로를 일치시켜 제어용 전압을 출력시키며, 정전대비 축전지 내장으로 약1시간정도의 정전동작이 가능.(대기시간 3시간)
4) 표시부
제어부에서 신호를 받아 각층의 최대 가속도치를 표시, 프린터를 인자하고 표시축적, 램프점등, 3단계 경보음 출력.

지진 기록지 읽는 법


7. 수정메르칼리 진도계급
우리가 지진이 발생하면 말하는 진도는 지진이 발생했을 때 일어나는 외부적인 피해의 정도를 말하는데, 우리나라의 경우 진도는 수정 메르칼리 진도계급을 사용하고 있으며 진도를 12진도로 표현하고 있습니다.

진도 1 (무감) : 극소수의 사람만이 느낄수 있음.
진도 2 (미진) : 건물 위층에 있는 소수의 사람만이 느낌.
진도 3 (약진) : 실내에서, 건물 위층에 있는 사람이 뚜렸하게 느낌
진도 4 (중진) : 실내에서는 많은 사람이 느낄수 있으나 야외에서는 거의 느끼지 못함.
진도 5 (강진) : 거의 모든 사람이 느끼며, 그릇과 창문이 깨지기도 한다.
진도 6 (열진) : 모든 사람이 느끼며, 무거운 기구가 움직임.
진도 7 (격진) : 보통의 건축물에는 약간의 피해가 발생하며 부실건축물의 경우 상당한 피해가 발생된다.
진도 8 (극진) : 일반 건축물에 상당한 피해가 발생하며, 기둥이나 벽이 무너짐. (버틸만한 수준)
진도 9 (악진) : 건축물이 부분적으로 붕괴되고, 지표면에 균열이 나타남.(복구에 5년)
진도 10 (극악진) : 대부분의 건축물이 기초와 함께 무너지며, 철로가 휘고 산사태가 발생한다.(복구에 10년소요)
진도 11 (적진) : 남아있는 건축물이 거의 없으며, 지표면에 광범위한 균열이 생김. (1900년대로 돌아감)
진도 12 (대적진) : 지표면에 파동이 보이며 수평면이 뒤틀리고 물건이 하늘로 던져지는 등 전쟁이 차라리 낳다는 말이 나올 정도로 참혹함.


자연 재해는 아무리 충분한 대비를 해도 모자람이 없는 것 같습니다. 몇 십 년 만에, 몇 백 년 만에 오는 재해라고 하더라도 많은 인명피해가 일어나기 때문이지요. 지진전, 지진시, 지진후등 지진관련 행동요령 및 대피관련 자료는 소방방재청 사이트를 참고 하시면 많은 좋은 정보를 얻을수 있답니다.


최병욱 | 한화63시티 PM운영팀 과장
안녕하세요. PM운영팀 서울역사 사옥 최병욱 과장입니다. 저는 한화63시티 서울역사 사옥의 시설을 총괄적으로 관리운영 하고 있답니다. 빌딩이나 사옥의 관리에 대한 알찬 내용을 많이 올려드리겠습니다.